Գաուսի օրենքը ընդդեմ Կուլոնի օրենքի
Գաուսի օրենքը և Կուլոնի օրենքը երկու շատ կարևոր օրենքներ են, որոնք օգտագործվում են էլեկտրամագնիսական դաշտի տեսության մեջ: Սրանք երկու ամենահիմնական օրենքներից են, որոնք հանգեցնում են էլեկտրամագնիսական դաշտի զարգացմանը։ Այս օրենքները Ամպերի օրենքի հետ միասին հանգեցնում են Մաքսվելի հավասարումների։ Մաքսվելի հավասարումները չորս հավասարումների մի շարք են, որոնք կարող են նկարագրել էլեկտրամագնիսական տեսության ցանկացած երևույթ: Այս երկու օրենքների մանրակրկիտ ըմբռնումը պահանջվում է էլեկտրամագնիսականության տեսությունները լիովին հասկանալու համար: Այս հոդվածում մենք պատրաստվում ենք քննարկել, թե որոնք են Գաուսի օրենքը և Կուլոնի օրենքը, դրանց կիրառությունները, սահմանումները, նմանությունները այս երկուսի միջև և վերջապես Գաուսի օրենքի և Կուլոնի օրենքի միջև եղած տարբերությունները:
Գաուսի օրենքը
Գաուսի օրենքը շատ կարևոր օրենք է, որը նկարագրում է էլեկտրական դաշտերի, մագնիսական դաշտերի և գրավիտացիոն դաշտերի հատկությունները: Էլեկտրական դաշտերի համար Գաուսի օրենքը ասում է, որ ցանկացած փակ մակերևույթի միջով էլեկտրական հոսքը համաչափ է մակերևույթի կողմից պարփակված էլեկտրական լիցքին: Այն կարող է արտահայտվել որպես ∅=Q/ε0, որտեղ φ-ը մակերևույթի վրա ընդհանուր էլեկտրական հոսքն է, Q-ը մակերևույթի վրա պարփակված լիցքն է, և ε0 -ը դիէլեկտրական հաստատուն է: Այս հայեցակարգը հասկանալու համար նախ պետք է հասկանալ էլեկտրական հոսքի հասկացությունը: Մակերեւույթի վրա էլեկտրական հոսքը մակերևույթի միջով անցնող էլեկտրական դաշտի գծերի քանակի չափումն է: Սա ուղիղ համեմատական է մակերևույթի վրա էլեկտրական դաշտի գծերի քանակին: Մագնիսական դաշտերի համար Գաուսի օրենքը շատ կարևոր օրենք է։ Մագնիսական դաշտերի համար Գաուսի օրենքը ասում է, որ ցանկացած փակ մակերևույթի վրա ընդհանուր մագնիսական հոսքը զրո է: Դա պայմանավորված է նրանով, որ մագնիսական մոնոպոլներ գոյություն չունեն:Մագնիսական բևեռները գոյություն ունեն միայն որպես դիպոլներ: Ցանկացած փակ մակերեսում զուտ մագնիսական բևեռականությունը զրո է: Հետևաբար, ցանկացած փակ մակերևույթի վրա մագնիսական հոսքը զրո է։
Կուլոնի օրենքը
Կուլոնի օրենքը օրենք է, որը նկարագրում է էլեկտրական լիցքավորված մասնիկների փոխազդեցությունը: Սա ասում է, որ երկու էլեկտրական լիցքավորված մասնիկների միջև ուժը համամասնական է լիցքերին և հակադարձ համեմատական է երկու մասնիկների միջև հեռավորության քառակուսուն: Սա կարելի է արտահայտել՝ օգտագործելով F=Q1Q2/ 4πr2ε 0 որտեղ Q1 և Q2-ը մասնիկների լիցքերն են, r-ը երկու լիցքերի միջև հեռավորությունն է, և ε0 -ը ազատ տարածության դիէլեկտրական հաստատունն է։ Եթե այս հավասարումը սահմանվում է ազատ տարածությունից բացի այլ միջավայրի համար, ε0-ը պետք է փոխարինվի ε-ով, որտեղ ε-ը միջավայրի դիէլեկտրական հաստատունն է: Եթե այս լիցքերը լինեին նույն նշանի, ապա F-ը դրական արժեք կլիներ։ Սա նշանակում է, որ երկու մեղադրանքները վանում են միմյանց:Եթե այս երկու լիցքերը տարբեր նշաններ ունեն, F-ը դառնում է բացասական արժեք. Այսպիսով, նկարագրելով գրավչությունը երկու լիցքերի միջև:
Ո՞րն է տարբերությունը Կուլոնի օրենքի և Գաուսի օրենքի միջև:
• Կուլոնի օրենքը նկարագրում է փոխազդեցությունները երկու լիցքերի միջև, մինչդեռ Գաուսի օրենքը նկարագրում է հոսքը փակ մակերևույթի վրա մակերեսի ներսում պարփակված հատկությունից:
• Կուլոնի օրենքը կիրառելի է միայն էլեկտրական դաշտերի համար, մինչդեռ Գաուսի օրենքը կիրառելի է էլեկտրական դաշտերի, մագնիսական դաշտերի և գրավիտացիոն դաշտերի համար:
